Исследование морфологии и биологии прорастания семенного материала расторопши пятнистой (Silybum marianum)

В статье изучены морфометрические, весовые показатели, а также биологические особенности прорастания и всхожести семенного материала расторопши пятнистой. В результате проведенных исследований выявлено, что прорастание у семени надземное, отмечены также основые фазы прорастания: наклевывание семени, выход зародышевого корня и гипокотиля, удлинение гипокотиля и вынос семядольных листьев, развертывание семядольных листьев. Анализ качества семенного мате­риала показал, что семена с лучшей всхожестью и энергией прорастания формируются в средние сроки сбора — 1-2 декада августа. Авторами рекомендован данный период сбора семян в условиях Центрального Казахстана.

Расторопша пятнистая (Silybum marianum (L.) Gaerth., Asteraceae) является ценным лекарствен­ным растением. В отечественной и зарубежной литературе [1, 2] описаны следующие фармакологи­ческие свойства лекарственных форм из расторопши пятнистой: антиоксидантные, антитоксические, гемостатические, гепатозащитные, дезинтоксикационные, желчегонные, противовоспалительные, ранозаживляющие, репаративные, слабительные, тонизирующие организм, улучшающие пищеваре­ние, холекинетические, холесекретические.

Лекарственным сырьем являются плоды — семянки расторопши. Полученный из семян расто-ропши пятнистой отечественный препарат «Силибор», а также зарубежные препараты «Силибинин», «Легален», «Силимарин», «Карсил» разрешены к применению при лечении острых гепатитов, хрони­ческих заболеваний печени, циррозов печени.

В России ведутся разработки по созданию продуктов функционального и лечебно-профилак­тического назначения для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, снижения риска воздействия вредных веществ, в том числе для населения, проживающего в экологически неблагоприятных зонах [3].

Расторопша — растение однолетнее, поэтому требует ежегодного сбора семян и посева в культуре. В этой связи исследование особенностей прорастания и всхожести семян расторопши пятнистой имеет важное практическое значение.

Объекты и методика исследований

Объектами исследований являлся семенной материал расторопши пятнистой.

Исследование всхожести и энергии прорастания семян осуществляли по методическим указани­ям М.С.Зориной, С.П.Кабанова [4] и М.В.Мальцевой [5]. В лабораторных условиях семена проращи­вали в чашках Петри в 10-20-кратной повторности на 2-х слоях фильтровальной бумаги, смоченной дистиллированной водой.

При изучении прорастания семян учитывали следующие фазы: наклевывание, появление заро­дышевого корня, семядолей, развертывание семядольных листьев, появление первых настоящих ли­стьев.

Холодная стратификация проводилась в течение 10-60 суток [6]. Для оценки влияние света се­менной материал проращивали на свету и в темноте. Определение веса 1000 семян проводили в соот­ветствии с методикой С.С.Лищук [7].

Морфология семян и проростков исследовали на бинокулярном микроскопе МБС-1 в лаборатор­ных условиях при увеличении 40-80 раз. Описание семенного материала и проростков — согласно публикациям З. Т. Артюшенко [8]. Статистическую обработку результатов вели по методике Н. Л. Удольской [9].

Результаты и их обсуждение

Семянки расторопши крупные, 5-6 мм длиной и 2,1-3,3 мм шириной. Вес 1000 штук 15-30 г [10]. Форма обратнояйцевидная, вытянутая, с однорядным паппусом на верхушке, слегка сплюснута в дорзо-вентральном направлении. Окрас коричнево-черный пятнистый.

При проращивании семян на чашках Петри семена набухали, увеличиваясь в размерах в 1,2-1,8 раза (рис. 1). При описании биологии прорастания определены следующие этапы: 1) наклевывание, связанное с набуханием семян, разрывом семенной кожуры и началом роста зародыша; 2) появление зародышего корня, его рост в длину; 3) выход гипокотиля, который по мере роста делает коленный изгиб; 4) вынос сложенных вместе семядольных листьев; 5) развертывание семядольных листьев; 6) рост проростка в высоту и диаметр. Прорастание надземное.

Биология прорастания семян расторопши пятнистой (начальные этапы)

Рисунок 1. Биология прорастания семян расторопши пятнистой (начальные этапы)

При замачивании набухание семян незначительное, ослизнения не наблюдается.

При разрыве кожуры первым появляется первичный зародышевый корень, длина которого со­ставляла 9-11 мм. Кончик корешка покрыт густыми корневыми волосками. Характерно отличалась зона всасывания корешка. На 7-8-е сутки из семянки появлялся гипокотиль, цвет гипокотиля — бе­лый. Остальная часть проростка скрыта еще в кожуре. Проклюнулось более 9 % семян.

На 9-10-е сутки наблюдается вытягивание гипокотиля, с характерным изгибом, длиной 16 мм. Всхожесть при этом составляет 29 %. На 10-12-е сутки гипокотиль выпрямлялся, вынося наружу се­мядольные листья. Пластинка семядольного листа толстая, кожистая, обратно-яйцевидной формы, темно-зеленого цвета, длина — 10 мм, ширина — 4 мм. Жилкование не выражено.

Интенсивный рост гипокотиля наблюдается на 13-14-е сутки. Длина его составляла при этом 18 мм. Высота проростка в этот период составляла 13-15 мм. На 15-16-е сутки высота растения со­ставляет 16-20 мм, длина корневой системы достигает 20 мм, длина листьев 11 мм, ширина до 5 мм.

Появление первого настоящего листа наблюдается на 18-22-е сутки. Лист имеет глубокие за­зубрины по краю, у основания листа. Длина корешка составляет 25 мм, длина семядольного листа составляет 12 мм, ширина 6-7 мм. Длина настоящего листа составляет 10 мм, длина листового че­решка 10 мм. Поверхность настоящего листа густо покрыта волосками, имеются характерные пест­рые отметины. По морфологии первые настоящие листья сильно отличаются от семядольных ли­стьев.

Для определения жизнеспособности семян проведены опыты по выявлению всхожести и энергии прорастания семян расторопши пятнистой. Опыты показали, что всхожесть свежесобранных семян составляет 75 %. В пределах соцветия прослеживается различие в качественных показателях (табл. 1).

Всхожесть и энергия прорастания семян расторопши пятнистой с различных частей соцветия

Так, всхожесть семян, сформированных по краю соцветия, была 79 %, тогда как всхожесть семян с центра соцветия корзинки составила 50 %. Энергия прорастания при этом составила: 60 % — для семян с края соцветия и 48 % — для семян с центра корзинки. Вес семян с корзинки также различал­ся.


При разделении семенного материала на 2 группы: мелкие и средние, не было выявлено досто­верных отличий в показателях всхожести (табл. 2).

Всхожесть и энергия прорастания семенного материала расторопши пятнистой в зависимости от размеров семян

Анализ качества посевного материала расторопши пятнистой показал, что у данного вида наи­более часто встречаются аномалии при прорастании и формировании проростков, частота их соста­вила от 2,5 до 18,5 % (рис. 2).

Аномалии развития проростков расторопши пятнистой

Рисунок 2. Аномалии развития проростков расторопши пятнистой

При этом наиболее высокие параметры качества семян, физиологически правильно сформиро­ванных проростков формируются из семян среднего срока сбора (1-2 декада августа) (табл. 3).

Урожайность и качество семян расторопши пятнистой в зависимости от сроков сбора

Заключение

Таким образом, изучены особенности прорастания и всхожести семян расторопши пятнистой. Установлено, что прорастание у расторопши надземное, наблюдаются такие фазы, как появление главного корня, выход гипокотиля, вынос и развертывание семядольных листьев.

На соцветиях формируются разнокачественные семена, однако не выявлено достоверной разницы между показателями всхожести.

Наиболее качественные семена формируются в средние сроки сбора — 1-2 декада августа, поэтому нами рекомендуется данный период сбора в условиях Центрального Казахстана.

Исследования выполнены в рамках грантового проекта «Изучение биологических особенностей семенного материала лекарственных растений и разработка рекомендаций по их сбору, хранению, повышению всхожести и оптимизации сроков и условий посева в условиях сухостепной зоны Цен­трального Казахстана».

 

 

Список литературы

  1. Соколов С.Я. Фитотерапия и фитофармакология: Руководство для врачей. — М.: Медицинское информационное агентство, 2000. — 976 с.
  2. Николайченко Н.В., Маевский В.В., Ляшенко З.Д., АмерхановХХ. Опыт возделывания расторопши пятнистой на чер­ноземных почвах в условиях саратовского правобережья // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования: Материалы междунар. симп. — Белово, 2006. — Т. 2. — С. 251-253.
  3. Пащенко Л.П., Санина Т.В., Пащенко В.Л. Применение шрота расторопши пятнистой в технологии хлеба // Нетради­ционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования: Материалы междунар. симп. — Белово, 2006. — Т. 2. — С. 442-445.
  4. ЗоринаМ.С., Кабанов С.П. Определение семенной продуктивности и качества семян интродуцентов // Методики ин-тродукционных исследований в Казахстане: Сб. науч. тр. — Алма-Ата: Наука, 1986. — С. 75-85.
  5. Мальцева М.В. Пособие по определению посевных качеств семян лекарственных растений. — М., 1950. — 56 с.
  6. Попцов А.В. Значение влажности при стратификации семян // Бюлл. ГБС. — 1957. — Вып. 27. — С. 62-70.
  7. Лищук С.С. Методика определения массы семян // Бот. журн. — 1991. — Т. 76, № 11. — С. 1623-1624.
  8. Артюшенко З.Т. Атлас по описательной морфологии высших растений: Семя. — Л.: Наука, 1990. — 204 с.
  9. Удольская Н.Л. Методика биометрических расчетов. — Алма-Ата: Наука, 1976. — 45 с.
  10. Ишмуратова М.Ю., Нашенова Г.З., Нашенов Ж.Б. Атлас семян лекарственных и эфирно-масличных растений. — Жезказган: Ер Мұра, — 57 с.
Фамилия автора: М.Ю.Ишмуратова, С.У.Тлеукенова, Е.А.Гаврилькова, А.Ш.Додонова
Год: 2013
Город: Караганда
Категория: Биология
Яндекс.Метрика